深水承台单壁钢吊箱围堰的设计与施工

维普资讯 http://www.cqvip.com 深水承台单壁钢吊箱围堰的设计与施工　丁　辉　（中铁七局集团武汉工程有限公司　湖北　武汉摘要４３００７１）　景鹰高速公路Ｃ３合同段乐安河特大桥采用４５＋３ｘ７０＋４５悬浇连续梁上跨乐安河，其中１６￣１９＃墩　位于主河道水中。乐安河通航等级为ｍ，设计常水位为１５．７ｍ，高桩承台，单幅承台尺寸为９．３ｍｘ９．３ｍ，两幅承台　间净距４．９ｍ。拟分幅采用单壁钢吊箱围堰进行承台施工。　关键词　高桩承台　单壁钢吊箱围堰　围堰设计　拼装就位封底砼　中图分类号Ｕ４４５　文献标识码Ａ　１工程概况　（４）钢吊箱尺度。钢吊箱壁板作承台模　板，并考虑安装误差及施工误差。钢吊箱平　位于万年县的乐安河特大桥全长　面尺寸为９．３３ｍｘ９．３３ｍ，高６．１２ｍ。钢吊箱　１　２０８ｍ。是景鹰高速公路全线的重点工程，　材质为Ａ３。　也是其控制工期工程。该桥采用双向四车　（５）封底。砼厚度０．８ｍ，砼标号Ｃ２０，　道，桥跨布置为１５ｘ３０ｍ（预应力混凝土Ｔ　【ｏｌ０】＝５．５ＭＰａ，　Ｗ】＝０．４ＭＰａ，　ｄ＝０．５３ＭＰａ，【ｃ】　梁）＋（４５＋３×７０＋４５）ｍ（变截面三向预应力　＝０．６７ＭＰａ。　连续单箱单室箱梁）＋１５ｘ３０ｍ（预应力混凝　２．２总体结构　土Ｔ梁），共３６个墩台。　吊箱围堰主要由底板、侧板、吊（抗浮）　主桥墩为１６＃、１７＃、１８＃、１９＃墩，均位　杆、支撑（抗拉）杆等组成。　于河道中，为薄壁墩。基础为承台群桩基　底板由面板、次梁、角钢、主梁等组成。　础。桩径２．２ｍ。深水基础高桩矩形承台　面板采用６ｒａｍ钢板。次梁采用厚为６ｍｍ　（９．３ｘ９．３ｘ３．５ｍ），左右幅分开共８个，两幅　的６３扁钢，　６３ｘ６３ｘ６角钢加劲肋。主粱　承台问净距４．９ｍ，承台顶标高为１３．５ｍ；单　采用Ｉ　２８ａ工字钢。围边采用［１６ａ槽钢。　幅承台布置４根‘ｐ２．２ｍ钻孑Ｌ桩，桩长２５ｍ，　侧板由面板、横筋、竖筋、主梁等组成。　桩间距为５．６ｍ。承台底距河床面６～８ｍ。受　面板采用６ｍｍ钢板。竖筋采用厚为６ｍｍ　鄱阳湖倒灌影响。乐安河每年３￣６月为洪　的１００扁钢。横筋采用［１Ｏ槽钢。主梁采用　水汛期。　２】『２０ａ槽钢，围边采用／７５ｘ７５ｘ８角钢。　承台施工采用有底单壁钢吊箱围堰。　为了加强结构的整体性，并充分发挥　围堰内灌０．８ｍ厚的封底砼。钢吊箱除承台　各杆件的作用。侧板、底板的面板与骨架之　施工时起防水作用外，同时作为承台模板　间不采用传统的层状连接，而是采用交叉　用，考虑吊箱安装及施工误差，围堰长　焊接方式。即所有加劲板及肋骨架均与面　９．３３ｍ、宽９．３３ｍ、高６．１２ｍ。　板焊接，在计算加劲肋和骨架截面模量时。　２钢吊箱围堰设计　将面板也考虑进去。从而增加了其截面模　量值。当然面板内的应力就应该是组合应　２．１设计依据　力。　（１）施工水位。目前施工水位约为　每个吊箱设１６根吊（抗浮）杆，由２根　１２．Ｏｍ，设计提供的设计常水位１５．７ｍ。施　ｆ２０槽钢组焊而成，下端与底板肋骨焊接，　工最高水位拟采用１５．Ｏｍ。最低水位　上端与钢护筒焊接。围堰下沉、灌注封底砼　１２．Ｏｍ。钢吊箱顶面标高暂按１５．３ｘ２ｍ设　和承台砼时。它起吊杆作用；围堰内抽水　计。　时．它起抗围堰浮起作用。　（２）承台顶面。标高１３．５ｍ，承台底面　围堰上口四周共设４根Ｉ　３６工字钢　标高１０、Ｏｍ，承台高３．５ｍ，平面尺寸为　横置作为加固主梁并与侧板的竖向肋骨焊　９．３０ｘ９．３０ｍ。　接牢固，同时于四角由２根［１２８槽钢组成　（３）钻孑Ｌ桩。直径２．２ｍ。钢护简直径　方钢作斜撑．斜撑与加固主梁Ｉ　３６工字钢　２．５ｍ，护筒壁厚１０ｍｍ。　焊接牢固：另于围堰中部由型钢设置一道　收稿日期：２００６—１２—２３　１９４　科技创业月刊２ｏｏ７年第３期　道斜撑支顶侧模，围堰内抽水时，加固主　梁、斜撑起抗水压作用；灌注承台砼时，起　围堰模板拉杆作用。　２．３设计检算　杆件计算时按２种最不利工况下考　虑：第一，在最高水位时进行围堰内抽水；　第二，在最低水位时进行承台砼灌注。第一　种工况下。侧板受水的向内压力、围堰受的　浮力、底板受水的向上压力、封底砼顶部的　拉应力、拉压杆和抗浮杆受压力都是最大　值。第二种工况下，侧板受砼向外的压力、　底板受封底砼和承台砼的向下压力、拉压　杆和抗浮杆受拉力都达到最大值。　２．３．１面板计算　（１）强度验算。根据结构受力情况，取　板面中的一个区格作为计算单元。区格有　三种结构：三面固结一面简支、四面固结、　二面固结二面简支，三面固结一面简支结　构区格受力最不利。面板强度计算公式如　下：　．　Ｍ　ｑ　２　＝　其中，　・为最大弯矩系数，由双向板　跨度比值确定；ｑ均布荷载；　为板长边　值。　（２）刚度计算。由于吊箱侧板兼做承台　砼模板，故面板的刚度需符合一般模板的　要求。面板挠度计算公式如下：　Ｖ￣＝Ｋｒ・　ｎ　　’其中。Ｋｆ为最大挠度系数，由双向板跨　度比值确定，Ｆ为最大侧压力，Ｂ。＝　Ｅ　ｈ３二　，计算出的Ｖ　值应小于ｌ／　５００Ｌ。　２．３．２横肋及底板主梁计算　维普资讯 http://www.cqvip.com 应用技术　横肋采用槽钢［１０，底板主梁采用工字　侧板加工成４块Ｌ形板和８块平板。　钢Ｉ‰，‰＝　～￣＝３　８４ＥＩ一　落度要求：初始２２ｃｍ．入导管口２０ｃｍ．　在平整的场上将面板铺在地面，在面　缓凝时间不小于６ｈ，砼要求和易性好，满　板上依次焊接水平加劲肋、竖向加劲肋，水　足泵送和流动半径不小于４．５ｍ的要求。　平肋骨、竖向肋骨。由于吊箱侧板光面向　（３）封底厚度。封底砼的主要作用是阻　２－３＿３侧板竖向围檩计算　（１）强度验算。竖向桁架由槽钢２１２０ａ　内。水压是作用在面板上，通过焊缝传至加　水，其厚度的计算，主要考虑两个因素：一　组焊而成，围檩间距ｌｍ，模板底由螺栓顶　劲肋再传至肋骨上的．同时设计计算时，亦　是砼抗水压强度：二是封底与围堰形成的　紧，其中部由型钢设置一道道斜撑支顶侧　是按组合截面计算，所以面板与加劲肋及　个浮体，其自重要大于浮力。砼强度计算　一模，侧模顶部设置对拉。取中间段作为隔离　肋骨之间的焊缝长度和高度必须符合设计　主要考虑两种情况：一是围堰内抽水后，封　体对围檩进行校核。　＜２１５Ｍｐａ　（２）挠度验算。　Ｖ　蔷＜ｉｖ］＝击　２－３．４面板中的组合应力　由于横肋、底板主梁计算时均考虑了　面板参加受力，故面板中的应力应是各个　应力的组合值，应将其相加，得出面板中的　最大应力，按此计算出的应力其容许值可　适当提高。　２．３．５抗浮计算　钢套箱在浇注封底砼完毕后，须抽水　再绑扎承台钢筋，抽水完毕后钢套箱将承　受水对钢套箱产生的浮力．此时吊杆将作　为抗浮压杆使用。吊杆采用２１１０，吊杆承受　的浮力＝水对钢套箱产生的浮力一钢套箱底　模与侧模自重一封底砼自重。　吊杆最大压应力：仃呱＝　惯性半径：　、／　长细比：　：　查表知稳定系数‘ｐ　２．３．６承重钢板计算　承台封底砼浇注完毕，抽水完成后，将　下吊杆用２块２０ｘ５００ｘ３００ｍｍ钢板与钢护　筒焊接，此钢板承受钢套箱自重及承台砼　自重，此钢板焊接完毕后，可拆除上吊杆，　荷载不再由上吊杆承受．由此承重钢板将　荷载直接传予钢护筒。单块承重钢板承受　的荷载＝钢套箱底模及侧模自重＋封底砼自　重＋承台砼自重　单根下吊杆由两块承重钢板与钢护简　焊成整体，承重钢板承受弯矩与拉力，但弯　矩极小．以拉力为主对其进行校核。　最大拉应力：仃　Ⅸ＝：　ｒ。　承重钢板开设坡口与钢护筒和吊杆焊　接，采用角焊双面焊接，焊高大于８ｍｍ。　焊缝应力：仃・　３钢吊箱围堰加工　为便于钢吊箱运输及拼装，钢吊箱加　丁ｌ成大块，其中底板加工成４块，每个吊箱　要求。这是不同于一般模板加工的关键之　底砼底部承受的水压：二是承台砼灌注后　处。　承受砼重量及底部水压。强度计算时，可将　底板上位于钢护筒和钢管桩处的预留　封底砼简化为简支梁或双向板计算，简支　洞．可在制作台座上根据设计尺寸及现场　梁梁高即封底厚度，梁跨按最大桩距或桩　测量数据扩大５ｃｍ切割；在工厂内也可不　与围堰之间距离．计算出的混凝土最大拉　切割．运到工地后根据护筒和钢管桩的实　应力应小于容许拉应力值。按浮力计算时，　际位置再行切割。因本桥钢护筒定位精确，　可考虑一部分封底与桩护筒之间的磨擦　所以采用第一种方法进行底板加工。　力，但不能过多，要做为安全储备。　４钢吊箱围堰拼装就位　式封底砼按双向板计算时厚度计算公　：吊箱大块板制作好后用平板车运到工　地码头，驳船运至墩旁，利用５０ｔ浮吊进行　ｈ：￣３Ｔ　．５ＤＸｒ　ＫｘＭ一＋Ｄ　安装，在底板上共设４个吊点，为保证每根　其中：Ｋ为抗浮安全系数：Ｍ为封底砼　钢丝绳均匀受力，起吊钢丝绳下端用夹子　板的最大弯矩．ｂ为板宽，一般取ｌｍ；ｆ为　连接．以便调整其长度。　混凝土抗拉强度设计值：Ｄ为考虑水下混　起吊钢丝绳调整好后．浮吊将其整体　凝土质量而增加的厚度。当ｈ较大时，取小　吊起，以护筒作导向，按设计位置下放，第　值，ｈ较小时取大值，一般ｈ最小应大于　一节下放到水面附近时，在每块底板上安　５０ｃｍ。根据本桥的实际情况封底砼厚度定　装４个１０ｔ倒链，倒链上方挂在钢护筒上　为０．８ｍ。　口，所有导链都拉紧后，可取掉起吊钢丝　（４）封底砼导管布置。根据施工规范要　绳：逐步安装另三块钢吊箱底板并现场焊　求，水下砼流动半径按４．５ｍ计算，围堰内　成整体，调平后利用５０＂１＂浮吊分块进行侧　共布置４根导管。导管上连接１ｍ３灌注漏　板安装，侧板之间为螺栓连接，接缝中加橡　斗，灌注漏斗接在８ｍ　集料斗下面。导管采　胶止水带以防水；同时进行吊杆安装。　用ｈｏ２７３ｍｍ，壁厚１０ｍｍ的无缝钢管。各管　钢吊箱现场拼装完毕并按设计定位　节之间采用法兰盘连接（见附图）。　后，下放钢围堰时采用倒链滑车进行，１６　个１０ｔ倒链滑车，吊着围堰底板．由一人指　挥同时下放，直至设计标高。下放过程中为　避免水流冲击使围堰变位，可先将围堰底　板与钢护筒之间的喇叭形缝隙用砂袋填满　并用钢筋等物压住。下放到位后，将吊杆与　护筒焊接．安装顶部支撑。同时下水检查底　板与护筒之间的缝隙是否堵塞完好。然后　准备封底砼的灌注。　＼　＼／　／　＼／　＼／　一一５封底砼施工　附图　封底砼导管布置图　封底混凝土的作用一是作平衡重的主　（５）灌注顺序。由于围堰面积不大，导　体，二是防水渗漏，三是抵抗水浮力在吊箱　管又对称布置，可从任意一根导管开始灌　底部形成的弯曲应力．四是作为承台的承　注。为保证第一斗混凝土灌注后导管埋入　重底模。封底混凝士灌注是吊箱围堰施工　其中，导管至底板距离不大于２０ｃｍ。第一　成败的一大关键。　斗砼量在１０ｍ　左右。随着砼面的提高再依　（１）混凝土生产与运输。混凝土由岸上　次往其它导管内灌注砼，基本保持砼面水　拌合站提供，生产能力不小于６０ｍ３／ｈ。砼由　平。　输送泵直接泵入围堰内。　（６）水下砼浇注。每根导管第一次灌注　（２）砼配合比。按Ｃ２０配制水下砼，坍　时，先将混凝土泵入８ｍ３集料斗中，用水上　ＰＩＯＮＥＥＲＩＮＧ　ＷＩ丁Ｈ　ＳＣＩＥＮＣＥ＆丁ＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＭＯＮ丁ＨＬＹ　ＮＯ．３　２００７　１９５　维普资讯 http://www.cqvip.com 综合布线在数据水平布线系统中的应用　王诚　（兰州石化职业技术学院甘肃　兰州　７３００６０）　摘要综合布线系统是一套用于建筑物内或建筑群之间为计算机、通信设施与监控系统预先设置的信息　传输通道。它将语音、数据、图像等设备彼此相连，同时能使上述设备与外部通信数据网络相连接。　关键词通信设施监控系统信息传输通道　综合布线　中图分类号ＴＵ８５８　文献标识码Ａ　１综合布线系统的优势分析　投资。　性：　综合布线的硬件包括传输介质（非屏　１．１综合布线系统具有开放性、兼容性　综合布线系统（ＰＤＳ）是一套用于建筑　蔽双绞线、大对数电缆和光缆等）、配线架、　对于传统布线，一旦选定了某种设备，　物内或建筑群之间为计算机、通信设施与　标准信息插座、适配器、光电转换设备、系　也选定了布线方式和传输介质，如要更换　监控系统预先设置的信息传输通道；它是　统保护设备等，其系统应用高品质的标准　一种设备。原有布线将全部更换，这对已完　为适应综合业务数字网（ＩＳＤＮ）的需求而　材料，以非屏蔽双绞线和光纤作为传输介　工的布线作上述更换，既极为麻烦。又增加　发展起来的一种特别设计的布线方式，是　质，采用组合压接方式，统一进行规划设　大量资金。而综合布线系统（ＰＤＳ）布线由　信息技术和信息产业高速发展的产物，它　计。组成一套完整而开放的布线系统。该系　于采用开放式体系结构，符合国际标准，对　将语音、数据、图像等设备彼此相连。同时　统将语音、数据、图像信号的布线与建筑物　现有著名厂商的品牌均属开放的．当然对　能使上述设备与外部通信数据网络相连　安全报警、监控管理信号的布线综合在一　通信协议也同样是开放的。　接，为智能大厦和智能建筑群中的信息设　个标准的布线系统内。在墙壁上或地面上　综合布线系统（ＰＤＳ）兼容性是指其设　施提供了多厂家产品兼容，模块化扩展、更　设置有标准插座。这些插座通过各种适配　备或程序可以用于多种系统。延用传统的　新与系统灵活重组的可能性；综合布线既　器与计算机、通信设备以及楼宇自动化设　布线方式，使各个系统的布线互不相容，管　为用户创造了现代信息系统环境。强化了　备相连接，采用星型拓扑结构、模块化设　线拥挤不堪，规格不同，配线插接头型号各　控制与管理，又为用户节约了费用，保护了　计，与传统的布线相比较，具有明显的优越　异所构成的网络内的管线与插接件彼此不　吊装设备吊起集料斗进行首次封底，封底　凿除桩头，清洗箱内；在侧模表面涂刷脱模　桩大体积矩形承台，施工难度大，结合实际　成功后，砼可直接泵入ｌｍ３漏斗中，进行水　剂；砂浆垫层找平，绑扎承台钢筋，埋设冷　情况。施工采用单壁钢吊箱围堰进行设计　下砼灌注。　却管。　施工，取得了显著效果。　（７）水下砼灌注过程中注意事项。用测　７浇筑承台砼　（１）速度快。２个钢吊箱围堰从２００６　深锤每隔一段时间，测出砼表面标高，将原　年４月２０日开始加工，至２００６年７月２６　始资料记录下来．随时告诉现场值班技术　砼由岸上搅拌站集中拌制，用砼输送　日下沉到位，并完成承台砼浇筑成功，仅用　员，用以指导各导管提升及下料，要求砼均　泵直接泵入承台浇筑，插入式振捣棒振捣。　３个月的时间。　匀上升，以免造成砼面高低偏差过大，同　承台施工严格按大体积砼施工工艺施工。　（２）质量优。因吊箱围堰结构设计合　时，也避免导管埋置过浅而使导管悬空，砼　吊箱拆除　理，定位准确，厚度仅０．８０ｍ的封底混凝土　浇注终结时，尽量调平砼表面平整度。　８抽水后无渗漏现象，且封底混凝土表面比　６箱内作业　根据设计，该吊箱除底板不能拆除，其　较平整，无泥砂，封底混凝土质量好。　余均可拆除。　（３）效益好。因单壁铜吊箱结构设计合　封底砼浇筑完毕７天后，抽吊箱内积　承台砼浇筑４８ｈ后，先拆除箱顶纵横　理．节约了数十吨钢材。加之吊箱侧板又兼　水，观察钢吊箱的变形及渗漏水情况，确认　支撑，然后由潜水员水下拆掉侧板与底板　做承台施工模板，节省了模板费用。合计节　钢吊箱受力稳定且无漏水后开始进行箱内　连接螺栓及侧板间的连接螺栓，将侧板拆　约资金１０ｏ多万元。　作业，箱内作业内容包括：封底砼表面凿　除，整个拆除过程需要２名潜水员及浮吊　（责任编辑高平）　毛，并凿除封底时高出承台底设计标高部　配合。　分砼，同时将吊杆承台底设计标高以下部　分与钢护筒焊接牢固；切割钢护筒，将多余　９结语　的钢护筒切割至基桩顶砼设计标高位置；　乐安河大桥主桥墩基础承台为深水高　收稿日期：２００６—１１—２３　１９６　科技创业月刊２００７年第３期